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nm—电动机的满载转速,单位r/min
但由于本装置是要求绝对自锁，所以传动比不变，为62，即要改变工作机的转速。
§4.3.4 计算传动装置的运动和动力参数 （1）各轴的输入功率
轴ⅠP1= P?轴=3×0.98=2.94kW
轴ⅡP2= P1?蜗?轴=2.94×0.98×0.4=1.153kW （2）各轴的转速
电动机：nm =2880 r/min 轴Ⅰ：n1= nm=2880 r/min
轴Ⅱ：n2=n1/i1=2880/62=46.45r/min （3）各轴的输入转矩
电动机轴：Td=9550pd/nm=9550×3／2880=9.95N.m 轴Ⅰ：T1= 9550p1/n1=9550×2.94/2880=9.75N.m 轴Ⅱ：T2= 9550p2/n2=9550×1.153/46.45=237N.m 上述计算结果汇见表4-1。
表4-1传动装置运动和动力参数
输入功率（kW） 电动机轴 3 转速n（r/min） 2880 输入转矩（N?m） 9.95 1 轴Ⅰ 2.94 2880 9.75 62 轴Ⅱ 1.153 46.45 237 0.392 0.98 传动比 效率?
§4.4蜗轮蜗杆传动设计
一.选择蜗轮蜗杆类型、材料、精度
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根据GB/T10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI）蜗杆材料选用45钢，整体调质，表面淬火，齿面硬度45~50HRC。蜗轮齿圈材料选用ZCuSn10Pb1，金属模铸造，滚铣后加载跑合，8级精度，标准保证侧隙c。 二.计算步骤
1.按齿面接触疲劳强度设计 设计公式
3a?kT2(ZEZp[?H])2mm
（1）选z1，z2：
查表7.2取z1=1，z2= z1×n1／n2=1×2880／46.45=62，z2在30～64之间，故合乎要求。
（2）蜗轮转矩T2：
T2=237000 N.mm
（3）载荷系数K：
因载荷平稳，查表7.8取K=1.05 (4)材料系数ZE，接触系数Zp,
查表7.9，ZE=160MPa ,先假设蜗杆分度圆直径d与传动中心距a
d的比值a=0.35，从图11-18 中可查得Zp=2.9。 （5）许用接触应力[?OH]
查表7.10，?H=268 Mpa [?H]=[?OH]= 268 Mpa (6)a的取值：
3a?kT2(ZEZp160?2.92=90.7mm )?1.05?237000?()[?H]26823 取中心距a=100mm。 (7)初选m，d1的值：
因为i=62，故从表11-2中取模数m=2.5，蜗杆分度圆直径d1=45， （8）导程角
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tan?=
mz12.5?1? =0.05556 d145 ? =arctan0.05556=3.18°
（9）滑动速度Vs
Vs=
?d1n160?1000?cos??45?2880? =6.793m/s
60?1000?cos3.18?（10）啮合效率
由Vs=6.793 m/s查表得 ν=1.12°
?1 =
（11）传动效率?
tan?tan3.18??=0.7
????tan????tan3.18??1.12? 取轴承效率 ?2=0.98 ，搅油效率?3=0.98
?=?1×?2×?3=0.7×0.98×0.98=0.673
原选参数满足齿面接触疲劳强度要求 三、确定传动的主要尺寸
m=2.5mm，d1=45mm，z1=1，z2=62
（1）中心距a
a=
(2)蜗杆尺寸
分度圆直径d1 d1=45mm
齿顶圆直径da1 da1=d1+2ha1=(45+2×2.5)=50mm 齿根圆直径df1 df1=d1﹣2.4m=45﹣2.4×2.5=39mm 导程角 tan?=3.18° 右旋
轴向齿距 px1=πm=3.14×2.5=7.85mm
齿轮部分长度b1 b1≥m(12.5+0.1Z2)=2.5×(12.5+0.1×62)=46.75mm 取b1=60mm (2)蜗轮尺寸
分度圆直径d2 d2=m×z2=2.5×62=155mm
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?d1?mz2???45?2.5?62?22=100mm
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齿顶高 ha2=ha*×m=2.5×1=2.5mm
齿根高 df2= (ha*+c*)×m=(1+0.2)×2.5=3mm 齿顶圆直径da2 da2 =d2+2ha2=155+2×2.5=160mm 齿根圆直径df2 df2=d2﹣2.4m=155﹣2.4×2.5=149mm 导程角 tan?=3.18° 右旋
轴向齿距 Px2=Px1=π m=3.14×2.5=7.85mm 蜗轮齿宽b2 b2=0.75da1=0.75×45=33.75mm 齿宽角 sin(α/2)=b2/d1=35/45=0.0.78 蜗轮咽喉母圆半径 Rg=a-da2/2=100﹣80=20mm (3)热平衡计算 ①估算散热面积A
?a? A=0.33???100?②验算油的工作温度ti 室温t0：通常取20?。
1.75?100??0.33???100?1.75?0.33m2
散热系数ks：Ks=20 W/(㎡·℃)。
ti??1???P1?t??1000??1?0.673??3?20??36.2℃＜40℃ 1000??0ksA20?0.33??油温未超过限度 （4） 润滑方式
根据Vs=6.793m/s，查表7.14，采用浸油润滑，油的运动粘度V40℃=350×10-6㎡/s
(5)蜗杆、蜗轮轴的结构设计(单位：mm) ①蜗轮轴的设计 最小直径估算
dmin≥A0×3p nA0查《机械设计》表11.3得 A0=105 dmi≥=n105×31.153 =30.63 46.45根据《机械设计》表11.5，选dmin=30
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d1= dmin+2a =36 a≥(0.07～0.1) dmin=3 d2=d1+ (1～5)mm=36+4=40
d3=d2+ (1～5)mm=40+5=45
d4d3+2a=45+2×5=55 a≥(0.07～0.1) d3=4.5≈5h
由《机械设计》表11.4查得 h=4.5 b=1.4h=1.4×5.5=6.3≈7 d5=d4﹣2h=55﹣2×4.5=46 d6=d2=40 L=40+2=42 ②蜗杆轴的设计 最小直径估算
dmin≥A0×3p2.94 = 105×3=10.6 取dmin=15 n2880d1=dmin+2a=15+2×1.5=18 a=(0.07～0.1)dmin d2=d1+(1～5)=18+5=23
d3=d2+2a=23+2×2.5=28 a=(0.07～0.1)d2 d4=d2=23
蜗杆和轴做成一体，即蜗杆轴。蜗轮采用轮箍式，青铜轮缘与铸造铁心采用H7/s6配合，并加台肩和螺钉固定，螺钉选6个
§4.5轴的设计
§4.5.1 蜗轮轴的设计
（1）选择轴的材料
选取45钢，调质，硬度HBS=230，强度极限?B=600 Mpa，由表查得其许用弯曲应力[??1]b=55Mpa 查《机械设计基础》（表10-1、10-3） （2）初步估算轴的最小直径
取A0=105，得dmin≥=105×31.153 =30.6mm 46.45 15